高分子量聚L-乳酸的合成和表征

采用丙交酯开环聚合合成聚L-乳酸(PLLA),研究了引发剂用量、聚合时间对聚L-乳酸分子量的影响.采用FTIR、DSC、TG分析方法对聚乳酸的结构和热性能加以表征.研究结果表明通过对聚合时间以及引发剂用量的控制,合成出高分子量聚L-乳酸.FTIR分析结果证实了聚L-乳酸的结构,DSC分析表明合成出的聚L-乳酸玻璃化转变温度为62℃,结晶度达到42.3%;TG分析表明聚L-乳酸热分解温度为299℃.     

聚L-乳酸/环糊精复合材料性能研究

为制备具有功能性的聚乳酸复合材料,以聚L-乳酸(PLLA)和α-环糊精(α-CD)为原料,通过熔融共混技术制备PLLA/α-CD复合材料。研究结果显示α-CD促进了PLLA的结晶,提高了PLLA的结晶速率,但材料变脆;而PLLA/α-CD复合材料非等温结晶后的熔融行为则地受到降温速率的强烈影响,降温速率的增加使得PLLA/α-CD复合材料由单熔融峰转变为双熔融峰。热分解性能研究结果则表明添加α-CD能使PLLA的热分解温度升高。     

端羟基聚二甲基硅氧烷嵌段对聚(L-乳酸)气体透过性的影响及气调功能

以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)为引发剂,丙交酯为单体,开环聚合制备PLLA-PDMS-PLLA(PLDL)三嵌段共聚物,旨在改善聚(L-乳酸)(PLLA)的柔韧性和气体透过性使其更适合果蔬保鲜包装。通过控制嵌段的比例调控PLDL薄膜的力学性能、气体透过及选择透过性能。采用核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、衰减全放射傅里叶变换红外光谱表征共聚物的结构、组成和相对分子质量;并对薄膜的热性能、气体阻隔性能及力学性能进行了研究。结果表明,PDMS的引入降低了PLLA的结晶度,显著提高了PLLA的柔韧性,其断裂伸长率增加约2.5倍;PLLA的CO_2、O_2透过率及透过比也显著提高;而水蒸气透过率则随着疏水PDMS链段含量的增加而略微减小。将经改性后的嵌段共聚物薄膜用于蔬菜包装,可将货架期延长至18 d以上。     

亚磷酸三苯酯扩链制备高分子量聚乳酸

以L-乳酸为原料,通过熔融缩聚法制备了分子量较低的聚L-乳酸(PLLA),采用亚磷酸三苯酯(TPPi)为扩链剂对其扩链增粘,研究了TPPi用量和反应时间对产物分子量的影响,得到了M-η为18.6万的高分子量PLLA,由13C-NMR和[α]25可证实其分子结构在扩链前后基本一致。DSC结果显示扩链后产物的熔点和结晶度与扩链前产物相近,TGA表明扩链后产物热稳定性增强。     

微相分离结构聚氨酯膜的丁醇/水体系渗透汽化分离

制备了端羟基聚丁二烯-聚氨酯（HTPB-PU）和端羟基聚丁二烯-乙烯基三乙氧基硅烷-聚氨酯（HTPB-VTES-PU）两种聚氨酯膜。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）分析表征了两种膜的结构,结果发现,HTPB-PU有两个玻璃化转变温度,其膜具有一定程度的微相分离结构;HT...     

聚乳酸-聚乙二醇的熔融共聚及结构表征

从L-乳酸缩聚得到预聚物,系统地研究了数均分子量200～2000的聚乙二醇(PEG)与乳酸预聚物的直接熔融共聚,采用对甲苯磺酸/氯化亚锡/辛酸亚锡三元催化体系,通过乳酸预聚物与PEG熔融共聚,制备了重均分子量均在两万以上、分子量分布较窄的左旋聚乳酸(PLLA)-PEG共聚物。利用傅里叶变换远红外、氢核磁表征证明了共聚产物主要为PLLA-PEG结构;差示扫描量热分析表明,共聚物相比均聚物PLLA,玻璃化转变温度Tg、熔点Tm、结晶度Xc均降低;旋光分析表明,共聚物中L-乳酸的旋光度降低,聚合过程存在一定的消旋化;应力流变仪分析表明共聚物韧性有所提高。     

聚L-乳酸/聚ε-己内酯嵌段共聚物的形状记忆效应

采用两步法合成聚L-乳酸/聚ε-己内酯(PCLA)嵌段共聚物,并通过红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)方法加以表征.采用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和拉伸试验对PCLA嵌段共聚物的微观结构和形状记忆效应进行了系统的研究.研究结果表明PCLA嵌段共聚物中聚L-乳酸(PLLA)和聚ε-已内酯(PCL)链段可以单独结晶,共聚物中存在PLLA和PCL两种结晶相.同时,PCLA嵌段共聚物具有优异的形状记忆效应,其中PLLA结晶相作为物理交联点,PCL链段及PLLA无定型相作为可逆相.在变形量为200%时,获得最大的形状恢复率超过90%,恢复力接近4MPa.     

投料比对丙氨酸直接熔融聚合法改性聚乳酸的影响

以L-丙氨酸(L-Ala)为单体,与外消旋乳酸(D,L-LA)直接熔融聚合,合成氨基酸改性的聚乳酸类生物降解材料,并用特性粘数、FTIR、1H NMR、GPC、DSC、XRD等手段进行了表征.随着投料比中丙氨酸含量n(Ala)的增加,改性聚乳酸在氯仿、四氢呋喃等有机溶剂中的溶解性逐渐由易溶变为难溶,但在DMSO中的溶解性却很好;DSC、XRD等测试显示,聚合物由一定的结晶性逐渐转变为无定形态;可溶性共聚物聚(乳酸一丙氨酸)[P(LA-co-Ala)]的特性粘数逐步减小,重均相对分子质量(Mw)逐渐减小,分散度(Mw/Mn)有变窄的趋势.     

星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成与表征

以不同臂数和分子量的星型聚乙二醇(sPEG)和L-丙交酯为原料,采用开环聚合法合成了以星型聚乙二醇为内部嵌段、聚L-乳酸为外部嵌段的多臂星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(sPEG-b-PLLA)。研究了sPEG的臂数、分子量及L-丙交酯/sPEG投料比等参数对产物结构与性能的影响。并分别用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)对产物进行了表征,证实所合成的嵌段共聚物具有预期的结构。结果表明,sPEG-b-PLLA为结晶性聚合物,且表现出与PLLA相似的晶型,随着PLLA链段的增加,产物的结晶度也呈增大的趋势;与PLLA相比,sPEG-b-PLLA的接触角随着PEG链段的增多而增大,表明其亲水性明显改善。     

有机苯磷酸钙对聚L-乳酸结晶性能和熔融行为的影响

为拓宽聚乳酸结晶成核剂范畴,以苯磷酸和氯化钙为原料采用溶液法制备得到层间距为1.544 nm的有机苯磷酸钙(CP),再将其添加到聚L-乳酸(PLLA)基体进行非等温结晶性能和熔融行为研究。非等温结晶性能测试显示CP对PLLA具有异相成核作用,能显著提高其结晶性能;0.7%CP对PLLA的结晶成核效应最佳,在1℃/min的降温速率下,可使PLLA的结晶起始温度从105.88℃增加到115.47℃,结晶焓从1.379 J/g提高到33.90 J/g。熔融行为测试表明PLLA/CP材料的熔融双峰遵循熔融―再结晶机理。     

聚乳酸在微型双螺杆中的挤出过程

以L-乳酸熔融缩聚法产物为预聚物,以亚磷酸三苯酯(TPPi)为扩链剂,在微型双螺杆挤出机(Haake MiniLab)中通过反应挤出法制备了高分子量聚L-乳酸,挤出产物在微型注塑机中直接成型.研究了挤出温度,螺杆转速,停留时间及TPPi添加量对产物挤出过程中混合扭矩的影响,在最佳条件下所得产物(M-)w达126,000 g/mol,拉伸强度达64.6 MPa,断裂伸长率为4.5%.由1H-NMR证实反应挤出后其分子结构基本不变, DSC结果显示反应挤出后产物熔点为148.9 ℃,结晶度为33.9%.     

相分离法构建聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合纳米纤维支架及性能

通过液.液相分离法构建纳米纤维聚左旋乳酸/蚋米羟基磷灰石(NF-PLLA/nHA)仿生复合支架,利用扫描电镜、压缩测试、微量二喹啉甲酸(BCA)法、X射线衍射及差示扫描量热等手段对其进行表征.结果显示,nHA均匀馕嵌在PLLA纳米纤维间隙中,不影响其纳米纤维结构且明显提高力学性能.同时,nHA的引入还能增加对牛血清白蛋...     

酰基侧链对O-酰化壳寡糖/聚乳酸共混膜氢键的影响

以氯仿为共溶剂,用流延成膜法制备了不同酰基侧链O-酰化壳寡糖/聚乳酸（OCS/PLLA）共混膜,用FTIR、WAXD、DSC和TG等方法表征了共混膜中的氢键作用。结果表明,OCS/PLLA共混膜组分间存在较强的氢键相互作用,主要发生在O-酰化壳寡糖的氨基和聚乳酸的羰基之间;在保证脂溶性的前提下,酰基侧链越短,O-酰化壳...     

聚甲基乙撑碳酸酯产品中聚醚多元醇的提取及用于聚氨酯的合成

探讨了聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)中副产物聚醚的提取方法,对其结构进行了红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)的表征,并进行了用其合成聚氨酯(PU)的应用研究。通过拉伸测试、邵氏硬度测试和热重分析(TG)考察了不同硬段比例、-NCO与-OH比例对所合成的PU的力学性能及热性能的影响。结果表明,当NCO∶OH略大于1时,随着硬段含量的增加,合成的聚氨酯的力学性能和邵氏硬度随之增加,T-5%、软硬段分解温度及玻璃化转变温度(Tg)无较大变化;当-NCO∶-OH值较低时,聚氨酯的力学性能、硬度及热性能均有降低的趋势。     

聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的制备及阻尼性能

以聚酯多元醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇为原料制备了一系列聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU),对硬段含量、软段种类和软段的分子量等分子结构参数对其力学性能和阻尼性能的影响进行了研究,探索影响规律性,采用原子力显微镜对其软/硬段微相分离结构进行了研究。     

密闭体系中乳酸的固相缩聚

研究在真空密闭、存在脱水剂的条件下聚乳酸固相缩聚工艺的可行性,得到了分子量达25万的聚乳酸;实验研究了催化剂浓度,预聚体粒度和反应时间对缩聚过程的影响,表明降解副反应仍然是控制聚乳酸最终分子量的重要因素。     

聚乳酸微胶囊的层层自组装及表征

以碳酸钠和氯化钙为原料制备的碳酸钙微球为模板,采用层层自组装的方法,将左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)逐层组装在碳酸钙微球上,然后用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)去除模板碳酸钙后成功制备了聚乳酸中空微胶囊,并采用扫描电镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、激光共聚焦显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对微胶囊进行初步表征。结果表明,微胶囊层形成的层间驱动力为聚乳酸异构体之间的立构复合作用,微胶囊呈现经典的褶皱状,囊壁厚度约为90~100nm,内部为空腔结构,囊壁允许小分子物质透过,在载药缓释领域具有很好的应用前景。     

Effect of the hard segment chemistry and structure on the thermal and mechanical properties of novel biomedical segmented poly(esterurethanes)

Two series of biomedical segmented polyurethanes (SPU) based on poly(ε-caprolactone) diol (PCL diol), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) or l-lysine methyl ester diisocyanate (LDI) and three novel chain extenders, were synthesized and characterized. Chain extenders containing urea groups or an aromatic amino-acid derivative were incorporated in the SPU formulation to strengthen the hard segment interactions through either bidentate hydrogen bonding or π-stacking interactions, respectively. By varying the composition of the hard segment (diisocyanate and chain extender), its structure was varied to investigate the structure-property relationships. The different chemical composition and symmetry of hard segment modulated the phase separation of soft and hard domains, as demonstrated by the thermal behavior. Hard segment association was more enhanced by using a combination of symmetric diisocyanate and urea-diol chain extenders. The hard segment cohesion had an important effect on the observed mechanical behavior. Polyurethanes synthesized using HDI (Series H) were stronger than those obtained using LDI (Series L). The latter SPU exhibited no tendency to undergo cold-drawing and the lowest ultimate properties. Incorporation of the aromatic chain extender produced opposite effects, resulting in polyurethanes with the highest elongation and tearing energy (Series H) and the lowest strain at break (Series L). Since the synthesized biodegradable SPU possess a range of thermal and mechanical properties, these materials may hold potential for use in soft tissue engineering scaffold applications.     

金属氧化物对PLLA降解性能的影响

将分别添加微量金属氧化物CaO、MgO、ZnO 的生物可降解聚酯聚乳酸(PLLA)薄膜放入陕西当地土壤的提取液中进行微生物兹化反应,以研究薄膜中金属氧化物对PLLA降解性能的影响,并通过红外光谱中官能团吸收强度的变化,表征了其降解前后的化学结构。研究结果表明：添加金属氧化物的PLLA在陕西当地土壤的提取液中能够降解,添加微量的 CaO、MgO加快了PLLA的降解速度,而添加ZnO对PLLA 的降解没有太大影响。用显微镜对降解前后膜的观察发现：纯 PLLA 薄膜降解后的膜表面变得明显粗糙,有显著的微生物侵蚀痕迹;而添加微量金属氧化物的薄膜中,由于均匀分散金属氧化物的存在,导致降解后膜表面出现了更大的缺陷和侵蚀痕迹。